夹岩水利枢纽工程输水管线选线原则及方案比选

简从义

(贵州省毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700)

夹岩水利枢纽工程输水管线选线原则及方案比选

简从义

(贵州省毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700)

在水利工程建设中，输水工程投资比重比较大，输水管线设置不仅会影响工程建设成本，而且还对于水利工程日常运行效果也会产生较大影响。因此，对水利工程输水管线进行优化设计至关重要。对此，文章将以夹岩水利枢纽工程为研究对象，对输水管线设计原则以及方案比选进行详细探究，以期确定输水方案。

夹岩水利枢纽；输水管线；选线原则；方案比选

1 输水线路的选线原则

项目建议书阶段在工程规划的基础上进行分析与研究拟定渠线布置原则如下：①输水线路布置应尽可能覆盖更多的灌区，避免引过长的支渠，尽可能自流，减少提灌量。②渠系布置尽可能利用灌区现有水库进行调蓄，以减小渠道规模；兼顾到沿程乡镇供水。③渠线尽可能避开村寨和人口密集区，减少沿途房屋搬迁和移民安置，减少施工时与村寨之间的干扰。④渠线布置尽可能避开不良地质、地形段，避开难工险段。⑤渠线布置因地制宜，以明渠、渡槽、隧洞、倒虹管等建筑物相结合，发挥各自的优点，选择最佳组合。⑥渠线要尽可能线短、顺直规整，以减小水位差和工程量[1]。

2 灌区概况

灌区位于毕节、大方、纳雍、织金、黔西、金沙、遵义、仁怀一带，为贵州第一、二阶梯面过渡带和第二阶梯面上，地势整体西高东低。灌区主要分布的山脉有毕节、大方、纳雍、织金一带的乌蒙山脉，遵义、仁怀一带的大娄山脉。根据灌区地形特征，分毕节—大方片区、纳雍—织金片区、黔西—金沙片区、金沙—遵义片区。

3 北干渠线路选择

3.1 猫场至黔西段线路选择

方案一(北线方案)：接总干渠猫场隧洞出口+赵家寨隧洞+白甫河渡槽(推荐方案)+果宝山隧洞+(乌溪河渡槽)。

方案二(南线方案)：接总干渠猫场隧洞出口+水打桥隧洞+白甫河渡槽(比较方案)+长石板隧洞长+(乌溪河渡槽)。

根据现场调查，两方案均已基本避开煤矿采空区，不存在影响线路方案成立的控制性地质因素，隧洞具备成洞条件。隧洞埋深一般200-500m，为深埋隧洞，均位于地下水位以下，因洞室围岩以可溶岩地层为主，存在岩溶涌水、涌泥等不良地质问题。总体来看方案一跨河建筑物规模较方案二的短，但其施工支洞的建设条件较方案二的陡、长；方案二位于白甫河段岩溶较发育，从工程投资方面方案一较方案少1304.48万元，因此，本阶段推荐方案一为比选方案。

3.2 西溪河至黔西附廓水库段

输水线路出西溪渡槽后进入地层为三迭系下统永宁镇组第一至四段(T1yn1-4)泥质白云岩、灰岩、蠕虫状灰岩、泥岩，夜郎组(T1y1-3)暗紫色夹灰绿色薄至中厚层粉砂质泥岩、砂质泥岩夹灰岩、泥灰岩。前段洞线埋深在15-220m之间，进出口均为横向坡，基岩裸露，自然边坡稳定性较好，易挂洞，节理裂隙较发育，完整性较差，属IV类围岩；洞身段以灰岩、蠕虫状灰岩、白云岩、泥质白云岩为主，为硬质岩，岩体较新鲜完整，属Ⅲ-IV类围岩；灰岩段洞身受岩溶管道影响较大，可能出现突水、涌泥现象[2]。

在靠近附廓水库段，两边坡地地面高程1400-1390m，输水线路略往北走，跨过一条小冲沟后，再用高石坎隧洞将水输入附廓水库；其中间有约4km长的溶蚀深槽，地面高程1260-1292m，为残坡积黏土夹少量碎石覆盖，一般厚度0-3.0m，局部溶蚀深槽覆盖层厚度3.0-5.0m。该段可以采用暗涵的形式通过。因此，后段有两种方式可以选择，方案一(隧洞组合方案)，即输水线路略往北走，跨过一条小冲沟后，再用高石坎隧洞将水输入附廓，其线路由明渠+凉水井隧洞+余家寨(长洞)+蔡家龙滩隧洞+高石坎隧洞；方案二(隧洞加暗涵方案)，即明渠+凉水井隧洞+余家寨(短洞)+渠道+蔡家龙滩渡槽+水头寨渡槽+暗涵。经比较方案二总工程投资较较方案一多2696.67万元，推荐方案一。

3.3 黔西至双龙井段线路的选择

输水线路出附廓水库后考虑兼顾黔西城关片区供水，输水线路沿东南方向至黔西县城后，再折向北，沿进正北方向采用直线距离最短的方案进入金沙双龙井。该方案在出黔西县城段，虽然可以兼顾县城区的用水问题，但是输水线路长，且由于城市的方展，城关镇一带居民点较多，干扰大；项目建议书阶段在此基础上选择了输水线路出附廓水库后，在洪水乡以北即水库下游左岸近正东方向，以隧洞的形式穿越县城，再折向北进入双龙井。经比较方案一总工程投资较较方案二少5054.8万元，推荐方案一。

4 毕大提水工程线路选择

4.1 库内提水方案输水线路

库内提水方案：泵站高位水池位于库内提水泵站山顶平台，正常水位1550m，后接输水管道，采用自流输水方式。输水线路整体呈北东向布置，沿途经过凉水井—田坝—坪子上—伍坪—新寨—大寨—岔河镇—小桥边—松林寨—归化(水厂)。输水线路总长34.53km，伍坪隧洞段长8km，采用管径1500mm的球墨铸铁管双管布置。地表调查管线沿线未发现大规模滑坡体存在，无影响初选线路方案成立的控制性地质因素，管线主要采用埋管布置型式，沿沟谷布置，存在基础深覆盖层及基础开挖边坡稳定问题。伍坪隧洞段采用洞内明管布置型式，洞线埋深在10-150m，围岩为三迭系下统T1f粉砂岩夹泥岩和三迭系下统永宁镇组(T1yn)灰岩夹泥岩，岩层软硬相间，受区域性朱昌断层影响，节理裂隙发育，岩体呈互层-碎块状结构，岩体完整性差，洞室围岩以Ⅳ-Ⅴ类为主。

4.2 渠道提水方案输水线路

渠道提水方案：泵站高位水池位于坝后提水泵站山腰平台，正常水位1550m，后接输水管道，采用自流输水方式。输水线路仍整体呈北东向布置，沿途经过中寨营—东关乡—大海子—茨竹沟—罗家寨—岔河镇—小桥边—松林寨—归化(水厂)。输水线路总长31.21km，中寨营隧洞段长1.2km，茨竹沟隧洞段长10km，采用管径1500mm的球墨铸铁管双管布置。地表调查管线沿线未发现大规模滑坡体存在，无影响初选线路方案成立的控制性地质因素，管线主要采用埋管布置型式，沿沟谷布置，同样存在基础深覆盖层及基础开挖边坡稳定问题。隧洞段采用洞内明管布置型式[3]。

中寨营隧洞隧洞埋深在30-120m，围岩为三迭系下统T1f粉砂岩，受区域性朱昌断层影响，节理裂隙发育，岩体呈互层-碎块状结构，岩体完整性差，洞室围岩以Ⅳ-Ⅴ类为主。

茨竹沟隧洞洞线埋深在10-150m，围岩为三迭系下统永宁镇组(T1yn)灰岩夹泥岩，受区域性朱昌断层影响，节理裂隙发育，岩体呈互层-碎块状结构，岩体完整性差，洞室围岩以Ⅳ-Ⅴ类为主。

5 结 语

综上所述，通过综合分析比较规划阶段推荐工程总体布置方案为：夹岩水利枢纽工程通过在乌江左岸一级支流六冲河中游毕节市与纳雍县界河段夹岩坝址筑坝建库，采取灌溉与城乡及工业供水集中取水和输水的方案，向毕-大新城区、大方片区、黔西片区、金沙片区、金遵片区(含遵义市城区、仁怀市城区)、织纳片区、维新片区、毕纳赫片区(库区提水)供水。

[1]李云，何伟，朱国金.输水线路关键技术问题初探[J].人民长江，2013，44(12)：31-36.

[2]李集，卢浩，夏沅谱.岩溶隧道防突安全厚度研究综述及估算方法探讨[J].隧道建设，2014，34(09)：862-872.

[3]杨平，石长征，伍鹤皋，等.重力坝坝身管道布置形式对其抗震性能的影响[J].人民长江，2016，47(07)：59-63.

1007-7596(2017)10-0112-02

TU991.33

B

2017-09-14

简从义(1973-)，男，贵州务川人，高级工程师，从事水利水电工程咨询、设计管理工作。